Ao redor do canal de Jurubatuba, no município de São Paulo, a água subterrânea do Aquífero Cristalino apresentou elevadas concentrações de Compostos Orgânicos Voláteis (VOC), levando à proibição do seu uso nessa região. No Brasil, são raros os estudos sobre áreas intensamente contaminadas, principalmente, em meios heterogêneos como os aquíferos fraturados. Nesse contexto, o presente trabalho foi realizado com o objetivo de elaborar um modelo conceitual da rede de fraturas, indicando os caminhos preferênciaisda água subterrânea.Uma detalhada investigação da geologia estrutural foi realizada, a partir dos seguintes métodos: 1) análise de lineamentos traçados em escala local e regional; 2) levantamento de fraturas, segundo scanlinese pontos, em afloramentos; 3) aplicação conjunta de diferentes perfilagens geofísicas (cáliper, radiação gama, temperatura, condutividade elétrica, imageamento óptico e acústico - OTV e ATV - e flowmeter) em quatro poços profundos;. Os resultados estruturais obtidos, levaram à caracterização dos principais grupos de fraturas, quanto às suas direções, mergulhos, comprimentos e espaçamentos. Foi verificado que os principais grupos de fraturas identificados nos poços, podem ser correlacionados com os grupos identificados nos afloramentos. Foram eles: (1) NW a NNW, subvertical;(2) E-W a ENE, subvertical; (3) NE, subvertical; (4) E-W a WNW, com mergulho entre 30° e 60°; (5) NNE e NE, com mergulho entre 10° e 40°. As fraturas NW, bastante frequentes nos afloramentos, foram subamostradas nos poços, onde, por sua vez, predominam as fraturas NNW. Outra diferença foi observada com relação ao grupo NNE e NE de baixo ângulo de mergulho, que enquanto nos poços as fraturas estão muitas vezes associado à foliação, nos afloramentos esta associação não ocorre. Os espaçamentos obtidos nos afloramentos para os grupos subverticais e de médio ângulo são mais representativos do que aqueles obtidos através das perfilagens. No entanto, o oposto ocorre para o grupo de baixo ângulo.Os grupos foram ordenados em ordem decrescente de espaçamento daseguinte forma: NNE a NE/ baixo ângulo, E-W a ENE/vertical, NW a NNW/vertical, E-W a WNW/médio e NE/vertical. Os grupos também foram classificados de acordo com a sua importância para o fluxo, sendo que: o grupo E-W a WNW e mergulho médio, apresentou menor importância; os três grupos subverticais (E-W a ENE, NE e NW a NNW) apresentaram importância intermediária, não sendo possível identificar a hierarquia entre eles; e o grupo de direção NNE a NE e baixo ou médio ângulo, com a maior importância. As de baixo ângulo são compatíveis com um dos camposde esforços atuais proposto pela literatura, tendo \'sigma\'1 de direção NE em regime compressivo, ou seja, com \'sigma\'3 vertical. / In the surroundings of the Jurubatuba channel, São Paulo, the ground water of the Crystalline Aquifer has elevated concentrations of VolatileOrganic Compounds (VOC), which led to its prohibition to usage. In Brazil, the studies about highly contaminated areas are scarce, and especially in heterogeneous environments like the fractured aquifers. Therefore, in this context, this work\'s main purpose is to elaborate a conceptual model of the fracture net in the Crystalline Aquifer, indicating the preferential ways of ground water flow and, consequently, of its contaminants. A detailed investigation of the structural geologyof the area was conducted, using the following methods: 1)analysis of lineaments in local and regional scale; 2) measurements of fractures in outcrops utilizing scanlinesand observation points; 3) integrated geophysical logging (calipers, gamma radiation, temperature, electrical conductivity, optical and acoustic imaging - OTV and ATV - and flowmeter) in four deep wells. The results obtained led to the characterization of strike, dip, length and spacing of all fractures and its subsequent division in groups. The main fracture groups identified in the wells can be correlated to the ones observed in the outcrops. The groups are: (1) NW to NNW, subvertical; (2) E-W to ENE, subvertical; (3) NE, subvertical; (4) E-W to WNW, with dips between 30º and 60º; (5) NNE and NE, with dips between 10ºand 40º. The fractures with direction NW, which are very common in outcrops, were subsampled in the wells - dominated by fractures NNW. Another difference observed was related to the low dip NNE and NE fractures; in the wells it is clear thatthey are associated with the rock foliation, but they don\'t occur in outcrops. The spacing obtained for the subvertical and medium angle groups in outcrops are more representative than the ones obtained through logging. However, the opposite is observed for the low angle group. The groups were then ordered following the spacing criteria. They are, in a decrescent order: NNE to NE/low angle, E-W to ENE/vertical, NW to NNW/vertical,E-W to WNW/medium angle and NE/vertical. The groups were also classified according to its importance of flow path, being: group E-W to WNW/medium dip was the least importance; the three subvertical groups had intermediate importance - not being possible to hierarchize between them; the most important group is NNE to NE and low to medium dip angle. This result is in agreement with one of the stress fields proposedin the literature, \'sigma\'1 with NE direction and in a compressive regimen, where the fractures that favor the flow are of low angle.

Os materiais geológicos no entorno dos túneis são efetivamente os materiais de construção, pois toda obra subterrânea interage permanentemente com o material geológico adjacente, sendo necessário um amplo conhecimento da geologia do meio, de modo a dimensionar como ocorrerá essa interação, tanto na etapa de projeto, como na etapa de execução. O sucesso de uma obra subterrânea depende obrigatoriamente do conhecimento das características das rochas e de suas descontinuidades. Na área de estudo está se desenvolvendo o projeto de construção de uma nova linha de metrô cuja escavação terá importante interação com o maciço de rochas graníticas e gnáissicas situado próximo de uma importante zona de falhamentos geológicos, que influenciam significativamente na distribuição e ocorrências de fraturas. Um dos aspectos mais relacionados aos maciços fraturados é o comportamento hidrogeológico de suas descontinuidades, que pode intensificar processos de alteração do maciço, provocando a perda de condições geomecânicas. Este estudo teve início com a realização de sondagens, ensaios geofísicos e petrografia. O maciço tem topo rochoso bastante irregular e condicionado por falhamentos geológicos. A rocha predominante é um granito gnaisse, com ocorrências gnáisses milonitizado próximo às falhas. Em seguida foi avaliada a aplicação da perfilagem óptica para a análise estrutural do maciço, com a caracterização dos grupos de fraturas de maior ocorrência, bem como na identificação das descontinuidades com potencial para ocorrência de fluxo de água subterrânea por meio da observação sistemática das imagens das sondagens e consulta a testemunhos, procurando feições como abertura, oxidação de superfícies e alteração no maciço. A avaliação permitiu a seleção de intervalos visando a realização de ensaio de perda de água sob pressão. A análise estrutural identificou 8 grupos de fraturas no maciço. As fraturas de baixo ângulo de mergulho (grupo 1) e as fraturas NESW de mergulho alto a médio (grupos 2 e 3) são as de maior ocorrência. Fraturas NW-SE, com mergulho alto a médio (grupos 4 e 4a) possuem também significativa ocorrência. As fraturas N-S de baixo a médio mergulho (grupo 5) e estruturas de alto ângulo E-W e N-S (grupos 6 e 7) foram observadas em menor quantidade. O grupo 8 é representado por fraturas NE, com mergulho baixo a médio. Os ensaios hidráulicos mostraram que os grupos 5 e 3 são os que possuem maiores permeabilidades, seguido das fraturas de baixo mergulho (grupo 1). O grupo 2, que ocorre paralelo à foliação regional, apresentou os menores valores proporcionalmente. Posteriormente foi perfurado e instalado um poço de bombeamento no maciço fraturado, interceptando estruturas do grupo 4a. O ensaio de bombeamento foi realizado procurando avaliar a conexão entre os aquíferos fraturado e residual. Esta conexão se confirmou com o rebaixamento médio de 20 cm observado nos piezômetros instalados no contato solo/rocha. Por interceptar fraturas de baixa produtividade, o poço apresentou vazão de cerca de 30 l/h. Por fim foi avaliada a condutividade hidráulica nos horizontes de solo residual por meio da execução de ensaios de infiltração em piezômetros instalados ao longo do traçado. Os resultados indicam que os solos residuais maduro e jovem apresentam maiores valores de condutividade (\'10 POT.-4\' cm/s a \'10 POT.-5\' cm/s) seguidos pelo saprólito (\'10 POT.-4\' cm/s a \'10 POT.-6\' cm/s). Os valores mais baixos foram obtidos para os solos eluviais. Estes valores contribuem significativamente com o meio técnico-acadêmico pois há poucos resultados de condutividade hidráulica para estes solos. / The geological materials surrounding the tunnels are effectively building materials, because all underground excavations interacts permanently with the adjacent geological material, requiring extensive knowledge of the geology in order to scale how take place this interaction, both in the design stage as in the execution phase. The success of an underground work must depend on the knowledge of the characteristics of the rocks and their discontinuities. In the study area is developing the project of building a new subway line whose excavation will have significant interaction with the massive granitic rocks and gneiss located near an important area of geological faulting, which significantly influence the distribution and fracture events. One of the aspects related to fractured bedrock is the hydrogeological behaviour of its discontinuities, which can intensify the weathering processes, causing the loss of geomechanical conditions. This study began with the conducting probing, geophysical tests and petrography. The bedrock has very irregular and conditioned by geological faulting. The predominant rock is granite gneiss with mylonitic gneisses occurrences close to fault. Then we evaluated the application of optic televiewer for structural mass analysis with the characterization of the groups most at risk of fracture, as well as the identification of discontinuities with the potential for the occurrence of groundwater flow through the systematic observation of images of OTV and rock samples, looking for features such as opening, oxidation surfaces and weathering. Structural analysis identified eight groups of fractures in the bedrock. The low angle dip fractures (group 1) and NE-SW fracture high to medium (groups 2 and 3) are the most frequent. NW-SE fractures with high to medium dip (groups 4 and 4a) are also significant occurrence. The low DK fracture dip medium (group 5) and angle NS and EW structures (groups 6 and 7) were found in smaller quantity. The group is represented by 8 NE fractures, with the average low dip. The hydraulic experiments showed that the groups 5 and 3 are those that have larger permeabilities, followed by low dip fractures (group 1). Group 2, which takes place parallel to the regional foliation, presented the smallest proportion. Later was drilled and installed a pumping well in fractured massive, intercepting fourth group structures. The pump test was conducted order to evaluate the connection between the fracture and the residual aquifers. This connection is confirmed with the average drawdown of 20 cm observed in piezometers installed in contact soil / rock. By intercepting low productivity fractures, the well introduced flow of about 30 l / h. Finally we evaluated the hydraulic conductivity in the horizons of residual soil by running infiltration tests in piezometers installed along the route. The results indicate that mature young residual soils have higher conductivity values (\'10 POT.-4\' cm / sec to \'10 POT. -5\' cm / s) followed by saprolite (\'10 POT.-4\' cm / s to \'10 POT.-6\' cm / s). The lowest values were obtained for the eluvial soils. These values contribute significantly to the technical and academic as there are few results of hydraulic conductivity for these soils.

Sistemas estuarinos são locais de transição entre ambientes marinhos e fluviais, cujas forçantes influenciam a dinâmica e a distribuição das propriedades químicas, biológicas e sedimentares. Aproximadamente 60 % de todas as grandes cidades se desenvolveram ao redor de estuários que, por serem ambientes abrigados, favorecem a navegação e instalação de portos. O objetivo geral do trabalho foi de identificar os processos sedimentares atuantes em um trecho do canal de acesso ao Porto de Santos (Trecho 1 do Porto organizado), compreendendo 12 km de comprimento desde a embocadura da baía de Santos até a entrada no Canal do Porto, utilizando um conjunto de dados de diferentes períodos (entre 2010 e 2016), provenientes de diferentes fontes acústicas, visando contribuir para a melhor compreensão da dinâmica sedimentar do Sistema Estuarino de Santos. Foram utilizados dados obtidos com um duplo chirp (frequências entre 2-8 kHz e 10-20 kHz) e dados de batimetria multifeixe. A metodologia consistiu na comparação de levantamentos batimétricos (executados em diferentes períodos) e de forma complementar foram utilizados os dados obtidos com a fonte acústica chirp. As análises proporcionaram a identificação de indícios de erosão e de assoreamento no Trecho 1 do canal do Porto de Santos. Em alguns locais, foi possível relacionar os padrões de erosão e de assoreamento com a hidrodinâmica local e, assim, sugerir tendências nos processos sedimentares atuantes na área de estudo. Sem dragagem a tendência do Trecho 1 do Porto de Santos é de assoreamento. O Trecho 1 foi divido em 2 setores com comportamento distintos. O setor A (próximo à embocadura do canal) é, naturalmente, mais profundo, o sedimento de fundo não é depositado em grande quantidade nesse local devido à intensidade da velocidade das correntes que ocorrem no setor. Há indícios de instabilidade das encostas no trecho mais estreito do canal, da ocorrência de lama fluida e de gás raso nesse local. O setor B era, naturalmente, mais raso em 1960, período em que o canal passou a ter a sua configuração atual, sugerindo a formação de um delta de maré vazante no setor, onde a velocidade das correntes são mais lentas, quando comparadas com o setor A. / Estuarine systems are sites of transition between marine and fluvial environments, whose forcing influences the dynamics and distribution of chemical, biological and sedimentary properties. Approximately 60% of all large cities have developed around estuaries because they are sheltered environments, allowed the navigation and harbors installation. The objective of the study was to identify the sedimentary processes in a section of Santos Harbor channel, comprising 12 km in length from the mouth of the bay to the entrance in the Port Channel. It was used a data set from different periods (2010-2016), from different acoustic sources, aiming to contribute to a better understanding the sedimentary dynamics in the Santos Estuary System. It was used a double chirp data with frequencies between 2-8 kHz and 10-20 kHz and multibeam bathymetry data. The methodology consisted in the comparison of bathymetric surveys performed in different periods and in a complementary way used the data obtained from a double chirp. The analyzes allowed an identification of erosion and silting in Section 1 of Santos Port Channel. It was possible to relate erosion and silting patterns to local hydrodynamics and to suggest trends in sedimentary processes in the study region. Without dredging, the trend of Section 1 from the Santos Harbor was of silting. The Section 1 it was divided into 2 sectors with different behavior. Sector A is naturally deeper; the sediment is not deposited in large quantities at this location because of the currents velocities that occurring there. In this site there is evidence of instability of the slopes in the channel\'s narrowest section, the occurrence of fluid mud and shallow gas. Sector B was naturally shallower in 1960, when the canal became its current configuration, suggesting the formation in this site of an ebb tide delta, where the currents velocities are slower when compared to sector A.

A perfilagem de colunas por raios gama (column gamma scan) é uma técnica nuclear empregada para solucionar problemas em equipamentos de processos industriais, nas refinarias e petroquímicas. Consiste na utilização de uma fonte selada e um detector de radiação [NaI(Tl)], obtendo-se o perfil de densidade unidimensional (1D) do equipamento. Nas últimas décadas, ocorreram algumas melhorias na técnica de perfilagem, tais como, na digitalização contínua das informações e nos sistemas de detecção da radiação (wireless). Novos aplicativos melhoraram a qualidade da apresentação dos resultados. Entretanto, a condição da técnica não mudou drasticamente, desde sua criação. Seu resultado é simplesmente um gráfico 1D da densidade média, em função da altura do equipamento industrial. A tecnologia inovadora proposta neste trabalho de Mestrado utiliza a reconstrução tomográfica industrial, via algoritmos iterativos derivados da ART (Algebraic Reconstruction Technique) e do MART (Multiplicative Algebraic Reconstruction Technique), para apresentar o resultado de perfilagem como uma imagem bidimensional (2D) da distribuição de densidade, ao invés de um gráfico 1D. Nitidamente, uma imagem 2D possui mais informações técnicas do equipamento em análise, permitindo um avanço na tecnologia de ensaios não destrutivos (END). Assim, muitos problemas operacionais não detectáveis em equipamentos de processos industriais podem ser descobertos e solucionados de forma on-line, usando-se o imageamento 2D. Esta tecnologia permitiu que um pedido de patente fosse depositado junto ao Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI). / Column gamma scan is one of the most common nuclear techniques on troubleshooting industrial process equipments like distillation columns and reactors. With a very simple concept, the technique is easy to implement. Searching for a competitive edge the industry has been long developing solutions to achieve better results. On the last decades, significant development has been done with the advent of new hardware, electronics, portable computers and software. Continuous scanning and wireless detection systems are examples of successful field solutions, while new software aid on reporting and data presentation. However the type and quality of the results itself has not dramatically changed since its beginning. A scan profile is simple to understand, although the process to build it can be very complex as it requires a specific blend of knowledge and abilities. Process engineering, chemical engineering, internal hydraulic project, nuclear engineering and field abilities are pre requisites for of any scan specialist. Correct data gathering, interpretation and reporting are abilities often difficult to match or requires a long time of training. The industry faces a similar difficult on the customer side, as it is always necessary to train end users to understand a report and how to use its best. This scientific work describes our effort on developing a new approach on the gamma column scan test using image reconstruction techniques that would result on a graphic image rather than a XY plot. Direct and easier to understand, a report with graphic images would be also be accessible to a wider audience, not limited to the customers experienced with gamma scan interpretation.

A perfilagem de colunas por raios gama (column gamma scan) é uma técnica nuclear empregada para solucionar problemas em equipamentos de processos industriais, nas refinarias e petroquímicas. Consiste na utilização de uma fonte selada e um detector de radiação [NaI(Tl)], obtendo-se o perfil de densidade unidimensional (1D) do equipamento. Nas últimas décadas, ocorreram algumas melhorias na técnica de perfilagem, tais como, na digitalização contínua das informações e nos sistemas de detecção da radiação (wireless). Novos aplicativos melhoraram a qualidade da apresentação dos resultados. Entretanto, a condição da técnica não mudou drasticamente, desde sua criação. Seu resultado é simplesmente um gráfico 1D da densidade média, em função da altura do equipamento industrial. A tecnologia inovadora proposta neste trabalho de Mestrado utiliza a reconstrução tomográfica industrial, via algoritmos iterativos derivados da ART (Algebraic Reconstruction Technique) e do MART (Multiplicative Algebraic Reconstruction Technique), para apresentar o resultado de perfilagem como uma imagem bidimensional (2D) da distribuição de densidade, ao invés de um gráfico 1D. Nitidamente, uma imagem 2D possui mais informações técnicas do equipamento em análise, permitindo um avanço na tecnologia de ensaios não destrutivos (END). Assim, muitos problemas operacionais não detectáveis em equipamentos de processos industriais podem ser descobertos e solucionados de forma on-line, usando-se o imageamento 2D. Esta tecnologia permitiu que um pedido de patente fosse depositado junto ao Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI). / Column gamma scan is one of the most common nuclear techniques on troubleshooting industrial process equipments like distillation columns and reactors. With a very simple concept, the technique is easy to implement. Searching for a competitive edge the industry has been long developing solutions to achieve better results. On the last decades, significant development has been done with the advent of new hardware, electronics, portable computers and software. Continuous scanning and wireless detection systems are examples of successful field solutions, while new software aid on reporting and data presentation. However the type and quality of the results itself has not dramatically changed since its beginning. A scan profile is simple to understand, although the process to build it can be very complex as it requires a specific blend of knowledge and abilities. Process engineering, chemical engineering, internal hydraulic project, nuclear engineering and field abilities are pre requisites for of any scan specialist. Correct data gathering, interpretation and reporting are abilities often difficult to match or requires a long time of training. The industry faces a similar difficult on the customer side, as it is always necessary to train end users to understand a report and how to use its best. This scientific work describes our effort on developing a new approach on the gamma column scan test using image reconstruction techniques that would result on a graphic image rather than a XY plot. Direct and easier to understand, a report with graphic images would be also be accessible to a wider audience, not limited to the customers experienced with gamma scan interpretation.

Submitted by Geyciane Santos (geyciane_thamires@hotmail.com) on 2015-06-18T15:17:30Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Joacir Marques de Oliveira Júnior.pdf: 5665291 bytes, checksum: 5db2b29d425ab1c0844713edba8edb09 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-06-19T20:58:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Joacir Marques de Oliveira Júnior.pdf: 5665291 bytes, checksum: 5db2b29d425ab1c0844713edba8edb09 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-06-19T20:59:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Joacir Marques de Oliveira Júnior.pdf: 5665291 bytes, checksum: 5db2b29d425ab1c0844713edba8edb09 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-19T20:59:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Joacir Marques de Oliveira Júnior.pdf: 5665291 bytes, checksum: 5db2b29d425ab1c0844713edba8edb09 (MD5) Previous issue date: 2014-02-14 / Among several steps which are necessary for the commercialization of oil, the analysis of well logs plays an important role to estimate the capacity of a well. Traditionally, this analysis is conducted in a semi-automated process which generates graphs of curves used by human experts to analyze and make the reservoir characterization. One goal of this analysis is to classify lithofacies. Lithofacies are lithological units(rocks) that characterize the environment and compositional aspects of the rocks. In order to characterize an oil reservoir, a set of classes of sedimentary rocks occur. This is which is the major reason for the classification of lithofacies. This master thesis investigates the use of automatic classification techniques applied to the problem of classification of lithofacies. The following five classification methods are investigated: Support Vector Machines, k-Nearest Neighbor, Multilayer Perceptron and Logistic Regression. The database investigated consists of samples from three oil wells of the same reservoir in the Amazon State. In addition, the performance of individual classifiers are compared to the combination of the same five classifiers through majority voting. Finally, we will verify whether or not individual classifiers, or ensemble of classifiers, may train using data obtained from one well and accurately classify data from other wells. In order to get these answers, we have run two series of experiments. First, we trained classifiers and test classifiers individually and combined within the same oil well. The obtained results show that Support Vector Machines achieved the best results in two of the three wells, while Multilayer Perceptron ouperformed the other methods in the third well. In the second series of experiments, we trained classifiers with data from a well and them with data from another well, simulating a situation closer to a real application, since we may use a manually classified database to train a classifier, or ensemble of classifiers, in orde to learn the pattern of the reservoir. Then, data from other wells of the same reservoir may be automatically classified. In this test, the ensemble of classifiers outperformed individual classifiers in 4 of the 6 possible combinations. In the two other combinations, the combination by majority vote was the second best. It is also worth saying that in average, ensemble of classifiers was the best option to classify lithofacies. Our results indicate that combining classifiers in a system of majority voting, shows a better performance and better stability of the results. / Dentro das várias etapas que são necessárias até o petróleo ser comercializado, a análise de perfis elétricos representa papel de grande importância para se estimar a capacidade produtiva de um poço. A análise hoje é semi-automatizada e ocorre da seguinte forma: geólogos especialistas analisam gráficos de curvas gerados por um sistema, para então, realizar a caracterização do reservatório com base nas análises. Um dos objetivos dessa análise é a classificação de litofácies. Litofácies são unidades litológicas (rochas) que caracterizam o ambiente de formação e aspectos composicionais das rochas. Para que se forme um reservatório de petróleo, um conjunto de tipos de rochas precisa estar presente, sendo este um dos principais motivos para a classificação de litofácies. Esta dissertação de mestrado investiga o uso de técnicas de classificação automática aplicadas ao problema de classificação de litofácies. Serão investigados os seguintes cinco métodos de classificação: Support Vector Machines, k Vizinhos Mais Próximos, Multilayer Perceptron e Regressão Logistica. A base de dados investigada é composta por amostras de perfis de três poços de uma reserva da Amazônia. Será ainda comparado o desempenho de classificadores individuais frente à combinação do mesmos através do voto majoritário. Por fim, iremos verificar se o treinamento de um poço pode ser aproveitado para outro por meio de classificadores individuais e combinados por voto majoritário. Para obter essas respostas, fizemos dois tipos de testes. No primeiro, treinamos e testamos os classificadores individualmente e combinados dentro do mesmo poço. Os resultados apresentados mostraram que Support Vector Machines foi superior em dois dos três poços, enquanto Multilayer Perceptron, superou os demais métodos no terceiro poço. No segundo tipo de testes, treinamos com dados de um poço e testamos com dados de outro poço, simulando uma situação mais próxima do problema real que seria de calibrar os classificadores de uma reserva com um poço pioneiro e a partir daí replicar nos poços vizinhos. Nestes testes, a combinação de classificadores se mostrou a melhor solução em 4 das 6 combinações possíveis. Nas duas demais combinações, a combinação por voto majoritário alcançou o segundo melhor resultado. Vale dizer ainda que na média simples o sistema de votação majoritário, foi a melhor opção para classificar as litofácies. Nossos resultados indicam que combinar classificadores em um sistema de votação majoritário apresenta desempenho superior ao uso de classificadores individuais, além de apresentar maior estabilidade.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-06-02T15:50:12Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_SimulacaoPerfisNucleares.pdf: 17341957 bytes, checksum: f62c8143abaa89b233e8512e81b09a51 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-06-30T13:51:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_SimulacaoPerfisNucleares.pdf: 17341957 bytes, checksum: f62c8143abaa89b233e8512e81b09a51 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-30T13:51:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_SimulacaoPerfisNucleares.pdf: 17341957 bytes, checksum: f62c8143abaa89b233e8512e81b09a51 (MD5) Previous issue date: 1993 / PETROBRAS - Petróleo Brasileiro S.A. / A identificação e descrição dos caracteres litológicos de uma formação são indispensáveis à avaliação de formações complexas. Com este objetivo, tem sido sistematicamente usada a combinação de ferramentas nucleares em poços não-revestidos. Os perfis resultantes podem ser considerados como a interação entre duas fases distintas: • Fase de transporte da radiação desde a fonte até um ou mais detectores, através da formação. • Fase de detecção, que consiste na coleção da radiação, sua transformação em pulsos de corrente e, finalmente, na distribuição espectral destes pulsos. Visto que a presença do detector não afeta fortemente o resultado do transporte da radiação, cada fase pode ser simulada independentemente uma da outra, o que permite introduzir um novo tipo de modelamento que desacopla as duas fases. Neste trabalho, a resposta final é simulada combinando soluções numéricas do transporte com uma biblioteca de funções resposta do detector, para diferentes energias incidentes e para cada arranjo específico de fontes e detectores. O transporte da radiação é calculado através do algoritmo de elementos finitos (FEM), na forma de fluxo escalar 2½-D, proveniente da solução numérica da aproximação de difusão para multigrupos da equação de transporte de Boltzmann, no espaço de fase, dita aproximação P1, onde a variável direção é expandida em termos dos polinômios ortogonais de Legendre. Isto determina a redução da dimensionalidade do problema, tornando-o mais compatível com o algoritmo FEM, onde o fluxo dependa exclusivamente da variável espacial e das propriedades físicas da formação. A função resposta do detector NaI(Tl) é obtida independentemente pelo método Monte Carlo (MC) em que a reconstrução da vida de uma partícula dentro do cristal cintilador é feita simulando, interação por interação, a posição, direção e energia das diferentes partículas, com a ajuda de números aleatórios aos quais estão associados leis de probabilidades adequadas. Os possíveis tipos de interação (Rayleigh, Efeito fotoelétrico, Compton e Produção de pares) são determinados similarmente. Completa-se a simulação quando as funções resposta do detector são convolvidas com o fluxo escalar, produzindo como resposta final, o espectro de altura de pulso do sistema modelado. Neste espectro serão selecionados conjuntos de canais denominados janelas de detecção. As taxas de contagens em cada janela apresentam dependências diferenciadas sobre a densidade eletrônica e a fitologia. Isto permite utilizar a combinação dessas janelas na determinação da densidade e do fator de absorção fotoelétrico das formações. De acordo com a metodologia desenvolvida, os perfis, tanto em modelos de camadas espessas quanto finas, puderam ser simulados. O desempenho do método foi testado em formações complexas, principalmente naquelas em que a presença de minerais de argila, feldspato e mica, produziram efeitos consideráveis capazes de perturbar a resposta final das ferramentas. Os resultados mostraram que as formações com densidade entre 1.8 e 4.0 g/cm3 e fatores de absorção fotoelétrico no intervalo de 1.5 a 5 barns/e-, tiveram seus caracteres físicos e litológicos perfeitamente identificados. As concentrações de Potássio, Urânio e Tório, puderam ser obtidas com a introdução de um novo sistema de calibração, capaz de corrigir os efeitos devidos à influência de altas variâncias e de correlações negativas, observadas principalmente no cálculo das concentrações em massa de Urânio e Potássio. Na simulação da resposta da sonda CNL, utilizando o algoritmo de regressão polinomial de Tittle, foi verificado que, devido à resolução vertical limitada por ela apresentada, as camadas com espessuras inferiores ao espaçamento fonte - detector mais distante tiveram os valores de porosidade aparente medidos erroneamente. Isto deve-se ao fato do algoritmo de Tittle aplicar-se exclusivamente a camadas espessas. Em virtude desse erro, foi desenvolvido um método que leva em conta um fator de contribuição determinado pela área relativa de cada camada dentro da zona de máxima informação. Assim, a porosidade de cada ponto em subsuperfície pôde ser determinada convolvendo estes fatores com os índices de porosidade locais, porém supondo cada camada suficientemente espessa a fim de adequar-se ao algoritmo de Tittle. Por fim, as limitações adicionais impostas pela presença de minerais perturbadores, foram resolvidas supondo a formação como que composta por um mineral base totalmente saturada com água, sendo os componentes restantes considerados perturbações sobre este caso base. Estes resultados permitem calcular perfis sintéticos de poço, que poderão ser utilizados em esquemas de inversão com o objetivo de obter uma avaliação quantitativa mais detalhada de formações complexas. / The identification and description of lithological parameters of a formation are essential in the evaluation of complex formations. Based on this, the combination of the nuclear tool response in uncased wells has been used systematically. The resultant logs can be considered as the interaction between two distinct phases: • The radiation transport phase from a source to one or more detectors through the formation. • The detection phase that consists of the collection of radiation, its transformation into current pulses, and the spectral distribuition of these pulses. As the presence of the detector does not strongly affect the radiation transport result, each phase can be simulated independent of the other, which allows us to introduce a new type of model in which the transport phase and the detection phase are uncoupled. In this work, the final response is simulated combining transport numerical solutions with a library of the detector responses to different incident energies and for each specific source - detector array. The radiation is calculated by the Finite Elements Method (FEM), as a 2½-D scalar flux derived from the numerical solution of the multigroup diffusion approximation of the Boltzmann transport equation in phase space. This is known as P1 approximation, where the variable direction is expanded in terms of the Legendre orthogonal polymonials, leading to the dimensionality reduction of the problem in such a way as to let it be more consistent with the FEM, where the flux depends only on the spatial variable and the physical properties of the formation. The NaI(Tl) response function is obtained separately by the Monte Carlo method (MC) where the life of a particle within the scintillator crystal is reconstructed simulating interaction by interaction the position, direction and energy of the different particles using a random number technique with associated appropriate probabilities laws. Each type of interaction (e.g., Rayleigh, Photo-electric, Compton and Pair production) is determined similarly and the simulation is concluded when the detector response functions are convolved with the scalar flux. The final response is the pulse-height spectrum of the simulated system. From this spectrum, a set of channels called detection windows are then selected. The count rates in each window show different dependencies on density and lithology. This fact allows one to use a combination of these windows in determining the density and photoelectric absorption factor of the formation. According to the method developed in this work, the logs in both thin and thick layers can be simulated. The performance of the method has been tested in complex formations, mainly where the presence of clay minerals, feldspars and micas have produced considerable effects sufficient to perturb the final response of the sonde. The results show that it is possible to identify physical and lithological parameters in formations having densities between 1.8 and 4.0 g/cm3 and photoelectric absorption factors in the interval of 1.5 to 5.0 barns/e-. The concentrations of Potassium, Uranium and Thorium can be obtained through the introduction of a new system of calibration which corrects the effects due to high variances and negative correlations observed on the mass concentration of Uranium and Potassium. In the simulation of the CNL response using the Tittle polynomial regression algorithm, it is verified that due to the limited vertical resolution of this sonde, the porosity value is poorly measured for most layers of thickness less than the source - far detector spacing, thus it has application only in thick layers. A new method was developed to solve this problem; the contribution of the relative area of each layer within the maximum information zone is determined. Thus, this neutron porosity makes possible an in-depth evaluation of expected CNL porosity-lithology response, convolving that area factor with the local formation porosity index, considering only thick layers. The presence of perturbating minerals is solved by considering the formation as formed by a predominant base matrix mineral, totally saturated by fresh water; the rest of the components are then considered as a perturbation of this base case. These results enable the calculation of synthetic well logs that can be used in inversion schemes in order to get a more detailed quantitative evaluation of complex formations.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-06-10T12:28:13Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AplicacaoTratamentoEstatistico.pdf: 16343162 bytes, checksum: 64dcc4f3d1c980c6fc446241fa786161 (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Indexar os assuntos on 2014-08-07T16:13:21Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-08-14T14:23:37Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AplicacaoTratamentoEstatistico.pdf: 16343162 bytes, checksum: 64dcc4f3d1c980c6fc446241fa786161 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-08-22T17:04:51Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AplicacaoTratamentoEstatistico.pdf: 16343162 bytes, checksum: 64dcc4f3d1c980c6fc446241fa786161 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-22T17:04:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AplicacaoTratamentoEstatistico.pdf: 16343162 bytes, checksum: 64dcc4f3d1c980c6fc446241fa786161 (MD5) Previous issue date: 1991 / Utilizando-se dados do campo de Camorim (Bacia de Sergipe-Alagoas), foi testado e aplicado um conjunto de técnicas estatísticas multivariantes (análises de agrupamentos, de componentes principais e discriminante) no intuito de identificar as fácies, previamente definidas em poços testemunhados, por meio dos perfis, viabilizando o reconhecimento das mesmas nos demais poços não testemunhados da área. A segunda etapa do processo de determinação das fácies consistiu no emprego de métodos auxiliares (análises composicional e de seqüência de fácies), que, combinados com as técnicas multivariantes, propiciaram melhores resultados na calibração rocha-perfil. A determinação das fácies, uma vez estabelecida, possibilitou o refinamento do processo de avaliação de formações ao viabilizar o exame de cada fácies-reservatório, isoladamente. Assim, esse procedimento tornou possível a escolha, para cada litologia, dos parâmetros utilizados na interpretação dos perfis ao mesmo tempo em que permitiu a totalização em separado dos valores de espessura, porosidade e saturação dos fluidos, bem como a adoção de diferentes valores de corte (cut-offs) para cada grupo considerado. Outras aplicações incluíram a melhoria na estimativa da porosidade e da permeabilidade, a adaptação de algoritmos para o cálculo preliminar de porosidade, a confecção de mapas de fácies e a geração automática de seções estratigráficas. Finalmente, foram destacadas a perspectiva de integração desse estudo com sistemas estatísticos de descrição de reservatórios, outras técnicas de determinação de fácies em desenvolvimento e a retomada da utilização de métodos estatísticos multivariantes em dados de perfis, como ferramenta de exploração. / A series of multivariate statistical techniques (cluster, principal component and discriminant analysis) was tested and applied to well log data from the Camorim field (offshore Sergipe State, Brazil) in order to identify facies previously defined through core description. The second step in the process of facies determination was supported by auxiliary methods (compositional and sequence facies analysis), which produced better results in the calibration of rock-log data, when combined with the multivariate techniques. The facies determination, once established, permits the refinement of the process of formation evaluation, enabling the examination of each facies separately. This procedure made it possible to choose, for each lithology, the parameters used in log interpretation. In parallel, this process allowed the summation of thickness, porosity, fluid saturation and the adoption of different cut-offs for each group, separately. Other applications included: enhancement in the estimation of porosity and permeability, the adaptation of algorithms designed for fast porosity estimation, the mapping of variables useful in the characterization of the vertical variability of the reservoir rocks and the automatic generation of stratigraphic sections. Finally, the possibility of integration of the work from this study with statistical systems of reservoir description, other facies determination techniques currently being developed and the utilization of multivariate statistical methods in well log data, as an auxiliary exploratory tool, were illustrated.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-05-21T15:39:26Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_ImageamentoPorosidadePerfis.pdf: 1768673 bytes, checksum: ba48f09908920b586e020f6650adeb26 (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Indexar os assuntos on 2014-08-07T16:15:33Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-08-12T15:24:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_ImageamentoPorosidadePerfis.pdf: 1768673 bytes, checksum: ba48f09908920b586e020f6650adeb26 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-09-18T12:47:37Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_ImageamentoPorosidadePerfis.pdf: 1768673 bytes, checksum: ba48f09908920b586e020f6650adeb26 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-18T12:47:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_ImageamentoPorosidadePerfis.pdf: 1768673 bytes, checksum: ba48f09908920b586e020f6650adeb26 (MD5) Previous issue date: 2004 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O imageamento da porosidade é uma representação gráfica da distribuição lateral da porosidade da rocha, estimada a partir de dados de perfis geofísicos de poço. Apresenta-se aqui uma metodologia para produzir esta imagem geológica, totalmente independente da intervenção do intérprete, através de um algoritmo, dito, interpretativo baseado em dois tipos de redes neurais artificiais. A primeira parte do algoritmo baseia-se em uma rede neural com camada competitiva e é construído para realizar uma interpretação automática do clássico gráfico o Pb - ΦN, produzindo um zoneamento do perfil e a estimativa da porosidade. A segunda parte baseia-se em uma rede neural com função de base radial, projetado para realizar uma integração espacial dos dados, a qual pode ser dividida em duas etapas. A primeira etapa refere-se à correlação de perfis de poço e a segunda à produção de uma estimativa da distribuição lateral da porosidade. Esta metodologia ajudará o intérprete na definição do modelo geológico do reservatório e, talvez o mais importante, o ajudará a desenvolver de um modo mais eficiente as estratégias para o desenvolvimento dos campos de óleo e gás. Os resultados ou as imagens da porosidade são bastante similares às seções geológicas convencionais, especialmente em um ambiente deposicional simples dominado por clásticos, onde um mapa de cores, escalonado em unidades de porosidade aparente para as argilas e efetiva para os arenitos, mostra a variação da porosidade e a disposição geométrica das camadas geológicas ao longo da seção. Esta metodologia é aplicada em dados reais da Formação Lagunillas, na Bacia do Lago Maracaibo, Venezuela. / Porosity images are graphical representations of the lateral distribution of rock porosity estimated from well log data. We present a methodology to produce this geological image entirely independent of interpreter intervention, with an interpretative algorithm approach, which is based on two types of artificial neural networks. The first is based on neural competitive layer and is constructed to perform an automatic interpretation of the classical Pb - ΦN cross-plot, which produces the log zonation and porosity estimation. The second is a feed-forward neural network with radial basis function designed to perform a spatial data integration, which can be divided in two steps. The first refers to well log correlation and the second produces the estimation of lateral porosity distribution. This methodology should aid the interpreter in defining the reservoir geological model, and, perhaps more importantly, it should help him to efficiently develop strategies for oil or gas field development. The results or porosity images are very similar to conventional geological cross-sections, especially in a depositional setting dominated by clastics, where a color map scaled in porosity units illustrates the porosity distribution and the geometric disposition of geological layers along the section. The methodology is applied over actual well log data from the Lagunillas Formation, in the Lake Maracaibo basin, located in western Venezuela.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-06-11T13:37:50Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AvaliacaoReservatoriosCampo.pdf: 10234818 bytes, checksum: 370a45261bcd9980b1496a9abf14d80c (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Indexar os assuntos on 2014-08-07T16:22:28Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-08-11T17:12:04Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AvaliacaoReservatoriosCampo.pdf: 10234818 bytes, checksum: 370a45261bcd9980b1496a9abf14d80c (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-09-18T17:26:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AvaliacaoReservatoriosCampo.pdf: 10234818 bytes, checksum: 370a45261bcd9980b1496a9abf14d80c (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-18T17:26:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AvaliacaoReservatoriosCampo.pdf: 10234818 bytes, checksum: 370a45261bcd9980b1496a9abf14d80c (MD5) Previous issue date: 1990 / Desenvolveu-se neste trabalho um novo modelo de avaliação quantitativa para arenitos argilosos, baseado na bibliografia e no estudo da disposição dos argilominerais dentro dos poros das rochas reservatório. Este novo modelo leva em consideração a contribuição de duas condutividades extras, além da condutividade eletrolítica das rochas: uma se deve à contribuição efetiva da condutância superficial dos argilominerais, aumentada ou diminuida em função da capacidade de troca catiônica dos mesmos, e outra independente e em paralelo, devido a condutância que se desenvolve em uma rede microporosa contínua formada por argilominerais sobre o arcabouço das rochas. Para o estudo da validade da equação proposta, foram feitos vários gráficos comparativos entre as equações e/ou modelos existentes n” bibliografia especializada, deles resultando ótimas correlações, principalmente com a tradicional equação de Waxman & Smits. Foi feita uma comparação do novo modelo em três seções distintas do Campo de Ubarana, Rio Grande do Norte, duas com baixas resistividades supostamente com hidrocarbonetos e uma outra efetivamente produtora. Verificou-se que as baixas resistividades resultam do fato das seções estudadas serem subsaturadas, com menos de 50% de óleo e aproximadamente igual ou maior proporção de água relativamente salgada (85.000 ppm de NaCl equivalente). Esta mesma água, sem dúvida, muito contribui para as baixas resistividades, por formar a fase eletricamente condutiva das referidas seções. Sendo a equação de Waxman & Smits mundialmente reconhecida, pode-se afirmar que a equação proposta neste trabalho tem consistência teórica e prática e para o caso particular do campo de Ubarana, mostrou-se mais coerente com o histórico de produção dos poços estudados, do que as demais equações existentes e testadas. / A new model for quantitative evaluation of shaly sand is proposed based on bibliography and clay mineral distribution in the pores of reservoir rocks. This model takes in account for two extra conductivity types besides the normal electrolytic conductivity one present in porous rocks. One conductivity type is due to surface conductance of clay minerals, which increases or decreases as result of their capability of cationic exchange. The second conductivity type behaves independently as a parallel system due to the microporous network formed by the clay minerals lining or bridging the grains of a shaly rock. The new equation was tested against several other equations and showed the best correlation with the Waxman & Smits equation. Both equations, the proposed one and the Waxman & Smits, have a similar approach to the clay conduction system. The new model was used in three different zones of the Ubarana oilfield (Potiguar basin, Brazil) It was verified that: (1) in two low resistivity zones (there was the possibility of) oil production was possible because the resistivities were supposedly affected by highly conductive minerals; and (2) one effective oil tested and producing tone of highly resistivity. The water saturations calculated with the new equation for the two low resistivity zones were above 50%, suggesting subsaturation and a continous resistivity phase through the salt water (about 85,000 ppm of NaCl) present in the pores. The practical results shown herein suggest that the proposed equation is theoretically consistent and must be exhaustively used in future evaluation projects of the Ubarana and similar oilfields in Brazilian sedimentary basins.